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1. WO2020011499 - PROFILSCHELLE

Anmerkung: Text basiert auf automatischer optischer Zeichenerkennung (OCR). Verwenden Sie bitte aus rechtlichen Gründen die PDF-Version.

Profilschelle

Die Erfindung betrifft eine Profilschelle mit einem Schellenband, das einen Boden mit beidseiti gen Flanken aufweist, wobei zwischen den Flanken ein Flankenwinkel eingeschlossen ist und an Enden des Schellenbands jeweils ein Spannkopf angeordnet ist, wobei die Spannköpfe über eine Spanneinrichtung miteinander verbunden sind.

Profilschelle dienen häufig dazu, stumpf aneinanderstoßende Rohrenden axialfest miteinander zu verbinden. Dabei sind an den Rohrenden radial nach außen ragende Flansche vorgesehen, auf die die Profilschelle gesetzt wird. Über ein entsprechendes Profil des Schellenbands der Profilschelle, dass in der Regel v- bis u-förmig ist, werden beim Spannen der Profilschelle radi ale und axiale Spannkräfte erzeugt, wodurch die Rohrenden axial aufeinander zu gedrückt wer-den. Somit wird eine druckfeste Verbindung erhalten.

Ein bevorzugtes Einsatzgebiet von Profilschelle liegt im Bereich von Kraftfahrzeugen, beispiels-weise zur Sicherung im Bereich der Abgasleitungen, aber auch anderer Druck führender Lei-

tungsverbindungen im Bereich des Motorraums. Die Profilschelle müssen daher über einen re-lativ hohen Temperaturbereich und lange Zeiträume zuverlässig ausreichende Spannkräfte er-zeugen. Da die Motoren von Kraftfahrzeugen immer kompakter werden und gleichzeitig immer höhere Emissionsgrenzen einhalten müssen, steigt die Temperaturbelastung einzelner Bauteile und damit auch der zum Einsatz kommenden Profil sch ei len an.

Um die notwendige Zuverlässigkeit zu erreichen, ist zum einen das Einbringen relativ hoher Spannkräfte erforderlich, zum anderen sollten diese möglichst homogen über die Profilschelle verteilt sein. Dadurch kann auch das Risiko nachlassender Spannkräfte aufgrund von Tempera-turschwankungen geringgehalten werden.

Die Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine Profilschelle bereitzustellen, die eine mög-lichst homogene Spannungsverteilung ermöglicht. Ferner sollen hohe Spannkräfte erzeugt war sein.

Gelöst wird diese Aufgabe durch eine Profilschelle mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Vor-teilhafte Ausgestaltungen finden sich in den Unteransprüchen.

Bei einer Profilschelle mit einem Schellenband, das einen Boden mit beidseitigen Flanken auf-weist, wobei zwischen den Flanken ein Flankenwinkel eingeschlossen ist und an Enden des Schellenbands jeweils ein Spannkopf angeordnet ist, wobei die Spannköpfe über eine Span-neinrichtung miteinander verbunden sind, ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass der Flanken-winkel ausgehend von einem Spannkopf bis zu einem Bereich diametral gegenüber den Spann-köpfen abnimmt und von dem Bereich bis zum anderen Spannkopf wieder zunimmt.

Durch diese Ausgestaltung ergibt sich eine bessere, gleichmäßigere Spannungsverteilung. Da-bei wird ausgenutzt, dass sich beim Spannen der Profilschelle ein an die Spannköpfe angren-zender Bereich des Schellenbandes stärker relativ gegenüber den Flanschen der Rohrenden bewegt als der Bereich, der diametral gegenüber den Spannköpfen angeordnet ist. Die bei die-ser Relativbewegung zwischen dem Schellenband und den Flanschen auftretende Reibung hat in den Bereichen mit größerer Bewegung einen größeren Einfluss auf die Spannkräfte als in den Bereichen mit geringer beziehungsweise keiner Bewegung. Dem wird erfindungsgemäß dadurch Rechnung getragen, dass der Flankenwinkel ausgehend vom Spannkopf abnimmt, die Flanken also steiler werden. Im Bereich der steileren Flanken liegen diese dadurch früher am Flansch an als im Bereich der flacheren Flanken, was zu einer früheren Krafteinleitung im Be-reich der steileren Flanken führt. Insgesamt sind damit nicht nur höhere Spannkräfte einbring-bar, es ergibt sich auch eine gleichmäßigere Spannungsverteilung, wodurch auch durch Tem-peraturschwankungen bedingten Längenänderungen besser ausgeglichen werden können.

Erfindungsgemäß ändert sich der Flankenwinkel kontinuierlich, insbesondere linear oder quad-ratisch. Durch diese kontinuierliche Änderung des Flankenwinkels werden Spannungsspitzen vermieden und es wird eine gleichmäßige Spannungsverteilung erreicht.

In einer bevorzugten Ausgestaltung ist das Schellenband durch Ausnehmungen in den Flanken in mindestens zwei Teile geteilt, wobei die Teile einstückig oder über ein Brückenelement mitei-nander verbunden sind. Durch die Teilung des Schellenbands erhält die Profilschelle eine rela-tiv hohe Flexibilität, sodass sie ausreichend weit aufgeweitet werden kann, um problemlos auf die Flansche der Rohrenden aufgesetzt werden zu können. Bei einem zweiteiligen Schellen-band befindet sich dabei die Ausnehmungen üblicherweise diametral gegenüber den Spann-köpfen.

Vorzugsweise ist das Schellenband in mindestens drei Teile geteilt, wobei sich der Flankenwin-kel in zumindest einem der Teile von dem Flankenwinkel in den anderen Teilen unterscheidet. So weisen beispielsweise die beiden zu den Spannköpfen benachbarten Teile einen gleichen, flacheren Flankenwinkel auf als das dritte Teil des Schellenbands, dass diese beiden Teile ver-bindet. Durch eine derartige Ausgestaltung lassen sich die Teile relativ einfach vorkonfigurieren und anschließend über Brückenelemente miteinander verbinden.

Bevorzugterweise sind die Spannköpfe einstückig mit dem Schellenband ausgebildet. Die Spannköpfe sind also durch radial nach außen Biegen der Enden des Schellenbands herge-stellt und können so relativ hohe Spannkräfte von der Spanneinrichtung auf das Schellenband übertragen.

Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus dem Wortlaut der Ansprüche sowie aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnungen. Es zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht einer Profilschelle und

Fig. 2 einen Querschnitt eines Schellenbands.

In Figur 1 ist eine Profilschelle 1 dargestellt, die ein Schellenband 2 aufweist, dass bei diesem Ausführungsbeispiel vier Teile 2a, 2b, 2c, 2d umfasst. An Enden des Schellenbandes 2 sind Spannköpfe 3, 4 ausgebildet, die über eine nicht dargestellte Spanneinrichtung, insbesondere über eine Spannschraube, miteinander verbunden werden können. Durch Spannen dieser Spanneinrichtung werden die Spannköpfe 3, 4 aufeinander zu bewegt, wodurch sich der Durch-messer der Profilschelle 1 verringert.

Das Schellenband 2 weist ein im Wesentlichen v-förmiges Profil mit einem Boden 5 und beid-seitigen Flanken 6, 7 an seinen axialen Rändern auf, zwischen denen ein Flankenwinkel a aus-gebildet ist (Figur 2). Dieser Flankenwinkel a ändert sich dabei kontinuierlich über den Umfang der Profilschelle. Im Bereich der Spannköpfe 3, 4 beginnend nimmt dieser Flankenwinkel Alpha ab, sodass die Flanken diametral gegenüber den Spannköpfen steiler stehen als in zu den Spannköpfen 3, 4 benachbarten Bereichen.

Um eine ausreichende Flexibilität des Schellenbands 2 zu erreichen, sind zwischen den Teilen 2a bis 2d Ausnehmungen 8a, 8b, 8c in den Flanken eingeformt. Diese Ausnehmungen 8a, 8b, 8c können über Brückenelemente oder einen einstückigen, durchgehenden Boden 5 des Schel-lenbands 2 überbrückt werden. Dadurch bilden die Ausnehmungen 8a, 8b, 8c mit den Brücken-elementen bzw. dem Boden stoffschlüssige Gelenke, über die die Profilschelle 1 aufgeweitet werden kann.

Die Erfindung ist nicht auf eine der vorbeschriebenen Ausführungsformen beschränkt, sondern in vielfältiger Weise abwandelbar. So kann das Schellenband insbesondere aus einer abwei-chenden Anzahl von Teilen bestehen, beispielsweise aus zwei Teilen, die über ein stoffschlüssi-ges Gelenk miteinander verbunden sind. Alternativ einen kontinuierlich zu- bzw. abnehmenden Flankenwinkel könnte auch jedes Teil des Schellenbands jeweils einen konstanten Flankenwin-kel aufweisen.

Sämtliche aus den Ansprüchen, der Beschreibung und der Zeichnung hervorgehenden Merk-male und Vorteile, einschließlich konstruktiver Einzelheiten, räumlicher Anordnungen und Ver-fahrenssch ritten, können sowohl für sich als auch in den verschiedensten Kombinationen erfin-dungswesentlich sein.

Bezugszei chen l iste

1 Profilschelle

2 Schellenband

2a Teil

2b Teil

2c Teil

2d Teil

3 Spannkopf

4 Spannkopf

5 Boden

6 Flanken

7 Flanke

8a Ausnehmung

8b Ausnehmung

8c Ausnehmung